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안전하고 건강한 축산물 생산을 위한 프로바이오틱스 및 마이크로바이옴 개발
Development of Health-Promoting Probiotics and Microbiome for Safety and Functionality of Animal Foods 원문보기

축산식품과학과 산업, v.8 no.2, 2019년, pp.27 - 34  

허재영 (전북대학교 국제농업개발협력센터) ,  이학교 (전북대학교 동물생명공학과) ,  김영훈 (서울대학교 식품동물생명공학부)

초록이 없습니다.

AI 본문요약
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성능/효과

  • , 2019). 사람들이 프로바이오틱스를 복용하는 것처럼 소의 사료에 특정 장내미생물을 첨가하면 메탄가스 생성을 줄이면서 최고 품질의 우유를 만들어 낼 수도 있다는 것을 과학적으로 증명한 결과이다. 이와 함께 국내에서도 양돈의 경우, 사료와 식수, 농장의 소독과 청소 등 위생 관리와 함께 매일 수 억 마리의 프로바이오틱스를 급여하였을 때 육돈의 육질이 개선되어 고기 전단력 감소, 지방산패도 감소, 다가불포화지방산 함유량 증가, 필수지방산 증가, 고기의 맛을 대표하는 리놀렌산 증가, 유리아미노산 증가, 비타민 C 함량 증가로 축산물의 품질이 유의적으로 향상된 것을 보고하였다(Chang et al.

후속연구

  • 또한, 돼지의 면역력이 높아진 것은 물론, 신진대사를 활성화해 기존 대비 최소 20% 이상의 돼지 폐사를 방지할 수 있었고, 항체 양성률 또한 96-100%로 비교농가들에 비해 높게 나타난 것으로 보고하였다(unpublished data). 따라서, 이러한 연구결과를 종합하였을 때 동물의 생산단계에서 적절한 프로바이오틱스 급여를 통한 장관 마이크로바이옴의 관리는 동물의 생산성 향상과 함께 소비자가 직접적으로 접하게 되는 축산물의 품질에 직간접적으로 영향을 미칠 수 있을 것으로 판단된다.
  • 사람의 경우와 유사하게 동물의 경우도 특정 프로바이오틱스를 고농도로 장기간 급여하게 되면 동물의 장관 마이크로바이옴 변화를 긍정적으로 변화시킬 수 있어, 동물의 장 건강뿐만 아니라, 다양한 기관의 건강기능성에 영향을 미쳐 프리미엄 축산물 생산과 함께 동물 중심의 새로운 복지 축산 실현이 가능할 수 있을 것으로 사료된다. 특히, 유용미생물을 통해 사회적으로 이슈화 되고 있는 축산환경 문제를 새롭게 해결하고자 하는 상생의 연구가 함께 한다면 생산자와 소비자 모두가 행복한 새로운 개념의 동물 복지형 축산시스템으로까지 발전 가능할 것으로 판단된다.
  • 사람의 경우와 유사하게 동물의 경우도 특정 프로바이오틱스를 고농도로 장기간 급여하게 되면 동물의 장관 마이크로바이옴 변화를 긍정적으로 변화시킬 수 있어, 동물의 장 건강뿐만 아니라, 다양한 기관의 건강기능성에 영향을 미쳐 프리미엄 축산물 생산과 함께 동물 중심의 새로운 복지 축산 실현이 가능할 수 있을 것으로 사료된다. 특히, 유용미생물을 통해 사회적으로 이슈화 되고 있는 축산환경 문제를 새롭게 해결하고자 하는 상생의 연구가 함께 한다면 생산자와 소비자 모두가 행복한 새로운 개념의 동물 복지형 축산시스템으로까지 발전 가능할 것으로 판단된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마이크로바이옴이란 무엇인가? ‘마이크로바이옴(microbiome)은 미생물군집(microbiota)과 유전체(genome)의 합성어’로 ‘미생물군 유전체’라고 할 수 있으며, 인간, 동·식물, 토양, 바다, 호수, 암벽, 대기 등에 공존하는 미생물 군집과 유전체 전체를 의미하며, 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing, NGS) 기술과 메타게노믹스 기술 개발로 초고속 대용량 분석 이 가능해짐에 따라 신에너지 생산, 보건의료의 질 향상, 우수 농림수산식품의 생산 분야까지 이용범위가 점차 확대 되고, 마이크로바이옴 산업의 선점을 위한 글로벌 경쟁이 치열해지고 있다.
국민 식생활 변화에 따른 벼와 돼지의 생산액의 변화는? 6kg으로 대폭 증가하고 있다. 특히, 국민 식생활 변화에 따라 그간 농업분야 1위 생산액이었던 벼는 2016년에 돼지 생산액이 6조 8,000억원이 되면서 벼의 생산액 6조 5,000억원을 앞질렀고, 그 이후 돼지의 생산액이 농업분야 생산액 1위를 차지하고 있으며, 이 중 한우/육우는 현재 전국적으로 319만 4천 마리, 젖소는 40만 1천 마리가 사육되고 있고, 돼지는 1,131만 7천 마리가 사육되고 있으며(2019년 2/4분기 가축동향 조사, 통계청), 국민 소득 및 식생활의 변화에 따라 산업 규모(4조 원 이상)가 꾸준히 증가하고 있는 추세이다.
포유동물의 출생과 더불어 주위환경에서 유래한 미생물에는 무엇이 있는가? 포유동물의 경우, 태어나기 직전까지는 무균상태를 유지하지만, 출생과 더불어 주위환경에서 유래한 미생물들과 공생을 시작한다. 특히 대장에는 성장과 더불어 Bacteroides thetaiotaomicron, Lactobacillus species, Enterococcus faecalis, 그리고 Bifidobacterium longum 등 약 1조 마리에 해당되는 미생물들이 다양한 군집을 이루고 살게 되는데(> 10 12 microbial cells/g feces), 이러한 장내 미생물 집합체를 장관마이크로바이옴(Gut microbiome)이라고 통칭하고 있다. 각 개개인의 경우, 장내미생물 균총을 구성하는 미생물 숫자는 인체 전체의 세포 수보다 10배나 많을 정도이다.
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참고문헌 (11)

  1. 마이크로바이옴 연구개발 동향 및 농식품 분야 적용 전망 (농림식품기술기획평가원 전략기획실, 2017.12.) . 

  2. 마이크로바이옴 이니셔티브(NMI) 정책(융합연구정책센터, 한국과학기술연구원, 2016.6.). 

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  6. Lan R, Koo J, Kim I. (2017) Effects of Lactobacillus acidophilus supplementation on growth performance, nutrient digestibility, fecal microbial and noxious gas emission in weaning pigs. J Sci Food Agric 97(4):1310-1315. 

  7. Lan R, Kim I. (2019) Effects of Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis complex on growth performance and faecal noxious gas emissions in growing-finishing pigs. J Sci Food Agric 99(4):1554-1560. 

  8. Lee SI, Kim HS, Koo JM, Kim I (2016). Lactobacillus acidophilus modulates inflammatory activity by regulating the TLR4 and NF- ${\kappa}$ B expression in porcine peripheral blood mononuclear cells after lipopolysaccharide challenge. Br J Nutr 115(4):567-75. 

  9. Liu W, Devi S, Park J, Kim I. (2018) Effects of complex probiotic supplementation in growing pig diets with and without palm kernel expellers on growth performance, nutrient digestibility, blood parameters, fecal microbial shedding and noxious gas emission. Anim Sci J 89(3):552-560. 

  10. Park J, Kim YM, Kang DK, Kim I (2017) Effect of Dietary Bacillus subtilis C14 and RX7 strains on growth performance, blood parameter, and intestinal microbiota in broiler chickens challenged with Salmonella Gallinarum. J Pourt Sci 54(3):236-241. 

  11. Wallace RJ, Sasson G, Garnsworthy PC, Tapio I, Gregson E, Bani P, Huhtanen P, Bayat AR, Strozzi F, Biscarini F, Snelling TJ, Saunders N, Potterton SL, Craigon J, Minuti A, Trevisi E, Callegari ML, Cappelli FP, Cabezas-Garcia EH, Vilkki J, Pinares-Patino C, Fliegerova KO, Mrazek J, Sechovcova H, Kopecny J, Bonin A, Boyer F, Taberlet P, Kokou F, Halperin E, Williams JL, Shingfield KJ, Mizrahi I. (2019) A heritable subset of the core rumen microbiome dictates dairy cow productivity and emissions. Sci Adv 5(7):eaav8391. 

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